Modifying resting-state EEG microstates with pulsed near-infrared transcranial photobiomodulation: a randomized sham-controlled crossover study
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Objective: Transcranial Photobiomodulation (tPBM) is a novel noninvasive brain stimulation technique that applies near-infrared (NIR) light and influences cortical oscillation. However, the mechanism and extent of its effects are yet to be understood. In this study, we investigated the effect of active vs. sham tPBM on the temporal dynamics of large-scale brain networks using resting-state EEG microstate. Methods: Twenty healthy volunteers received 20 minutes of active or sham tPBM using 810 nm light-emitting diodes (LEDs), pulsed at 40 Hz with 50% duty cycle, delivered transcranially to the default mode network. 10-minute eyes-closed EEG recordings were collected before and after each stimulation session. The artifact-free resting-state data were used for microstate analysis, focusing on the mean duration, frequency of occurrence, and ratio of time coverage. We used the two-step k-mean clustering method to identify microstates that best describe the dataset across all subjects and conditions. Results: Our analysis identified four microstate classes (A-D) which explained 76% of the global variance. The active tPBM, showed modification of the temporal parameters of class A, with a posterior orientation of the mapped field, before and after stimulation. We found a significant increase in the duration (t=3.3, p=0.004), frequency of occurrence (t=2.7, p=0.013), and ratio of time coverage (t=3.3, p=0.001). The sham tPBM did not show any feature modification in the four microstate classes. Conclusion: For the first time, we revealed the influence of tPBM on the temporal dynamics of large-scale brain networks represented by modifications in the EEG microstates. The changes in this study were significant and occurred immediately after 20 minutes of active tPBM stimulation. Our findings provide more credibility to tPBM as an effective brain stimulation technique and warrant further research. Microstate measures can potentially be added to EEG, fMRI, and clinical assessments as tools to improve personalized treatments with tPBM. Keywords: photobiomodulation, EEG, microstate, brain networks
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».